JPS58146280A - Immobilized yeast having proliferation activity and its preparation - Google Patents

Immobilized yeast having proliferation activity and its preparation

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JPS58146280A
JPS58146280A JP2887082A JP2887082A JPS58146280A JP S58146280 A JPS58146280 A JP S58146280A JP 2887082 A JP2887082 A JP 2887082A JP 2887082 A JP2887082 A JP 2887082A JP S58146280 A JPS58146280 A JP S58146280A
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JP
Japan
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yeast
carrier
immobilized
porous carrier
irradiation
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JP2887082A
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Japanese (ja)
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JPH0339673B2 (en
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Isao Kaetsu
嘉悦 勲
Taku Fujimura
卓 藤村
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Japan Atomic Energy Research Institute
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Publication date
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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prepare immobilized yeast having proliferation activity and remarkably strengthened activity, by proliferating the yeast at the surface of or in an immobilizing carrier. CONSTITUTION:A polymerizable monomer containing water or a non-polymerizable solvent is polymerized in the presence of light or ionizing radiation or a redox catalyst, etc. at or below room temperature to obtain a porous carrier having a pore size of >=5Angstrom . The carrier is sufficiently swollen with water, and stirred in a cultured liquid of the yeast to adsorb the yeast to the surface of the carrier. Thereafter, the carrier adsorbed with the yeast is immersed in a dilute solution of the polymerizable carrier monomer and the monomer is polymerized to form a polymer film on the surface of the carrier, or the carrier adsorbed with the yeast is further stirred in the culture liquid of the yeast.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は増殖能を有する酵母固定化物およびその製造方
法に関する。 石油に代る新しいエネルギー源として醗酵法によるエタ
ノールの製造に関心が高1っている。しかしながら、エ
タノールは酵ffiを用いて糖から生産されて来たが、
回分式反応であり、またその醗酵反応速度も遅く、今や
連続生産によび反応高速化の技術が要望されている。 近年、酵@、を含む微生物の固定1ヒ法が検討さ汽合成
捷たは天然高分子物質全坦体として用いる固定化法が提
案されている。本願発明者等も微生物や酵素全モノマー
と混合し低温で放射腺重合金行うことによって、本来の
活性をあまり失うことなしにこれらの微生物や酵素を有
効に固定化する方法全すでに提案した。本、顆発明者等
のこの提案の方法を含めて、所謂包括法による固定化法
(Cおいては、微生物や酵素など全重合性単量体または
温度を上げて溶解した天然高分子に混合し、これを光ま
たは放射線照射、触媒の使用寸たは冷却などの手段音用
いて固化して固定化物を作る方法が採用されている。従
って、このような従来の包括法においては、微生物や酵
素は固定化担体の製造の過程にすでに存在し固定化反応
によって失活する怖れがある。 本発明の目的は、酵母の固定化においてこのような失活
の怖れがないばかシではなく、担体の表面または内部で
増殖し単位体積当りの数が同定化時よりもはるか(て高
くそれによって活性が著しく高められた増殖能を有する
酵母固定化物を提供することであり、さらにこのような
酵母固定化物の製造方法ケ提供することである。 本願発明者等は、この目的達成のため観意研究の結果、
酵母の非存在下で種々の手段によってまづ多孔質担体を
作製し、この多孔質担体全酵母を含む@養液中で振とう
して酵母全多孔性担体の表面に吸着させ、次にその一!
ま振とうを続けることによって、酵母全増殖させながら
固定化するか、あるいは、酵母を吸着した多孔性1月体
に重合性単量体を付着させこれを重合させて固定し、次
に酵母培養液中で振と9することによって増殖させる方
法を開発し本発明の多孔質担体上に固定された増殖能ケ
有する酵母固定化物及び水゛または非重合性溶媒を含む
重合性単量体を室温以下において重合して多孔質担体ケ
作製し、該担体ケ水で十分に膨潤させ念後、酵母培養液
中で伽とうして相体表面に酵母全吸着せしめ、さらに重
合性車体の低濃度溶液に浸し該単体を重合して担体表面
に高分子皮膜を形成させるかあるいはその1まざらに酵
母培養液中で振と9することから成る増殖能を有する酵
母固定化物の製造方法に到達した。 このように本発明の方法は、酵母の非存在下で種々の化
学反応によって固定化担体全まづ作製し、次に酵母の存
在下で少量の重合性単量体を種々の化学反応によって重
合させるか、または重合性単量体、化学反応を全く使用
しないで固定化する。 従って本発明の方法は、担体を作る際に酵母がすでに存
在し反応によって酵母が失活しやすい従来の包括法に比
較して、酵母の失活が少ないという利点がある。また固
定化時に存在した酵母のみを利用する従来の大部分の方
法に対して、本発明は固定化物の表面捷たは内部で酵母
を増殖させて、酵母の単位体積当りの数を固定化時より
もはるかに高くシ、それによって固定化物の活性を著し
く高めるという特徴ケ有する。 本発明(でおいては、多孔性担体の適度な柔軟性は吸着
した酵母を活発に増殖させ、酵母の増Mによる酵母の体
積の増加を受は入れる受容性を担体が持つ為に不可欠で
あり、担体を作る素材の撰択および、作製した多孔性担
体を水に長期間浸して十分膨潤させることによう達成さ
れる。普た多孔性担体の孔の大きさは酵母の大きさの制
限から5に以上であることが望ましい。 次に、本発明の方法を具体的に説明する。 まづ、本発明の方法に使用される重合性単量体は下記の
[A1群に属し単独で室温〜低温においても結晶化せず
安定な過冷却状態になる1種以上の単量体、もしくは、
それ自体は過冷却性ケ有しないが[A]群単量体と30
%以下で混合する時混合した単量体全体として過冷却性
を保持するごときCB]群の単量体である。 〔A〕群単量体: ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキンエチルアク
リレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロ
キシゾロピルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリ
レート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシペ
ンチルメタクリレート、ヒドロキシペンチルアクリレー
ト、ヒドロキシへキシルメタクリレート、ヒドロキシへ
キシルアクリレート、ヒドロキシへブチルメタクリレー
ト、ヒドロキシへブチルアクリレート、グリシジルメタ
クリレート、グリシジルアクリレート、ジエチレングリ
コールジメタクリレート、ジェチレンゲリコールジアク
リレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、
テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレ
ングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール
ジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート
、エチレングリコールジアクリレート、フ0ピレングリ
コールジメタクリレート、プロピレングリコールジアク
リレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、
ジプロピレングリコール)シフクリL/−ト・ ボリプ
°′v7グリ゛−″ジメタクリレート、ポリプロピレン
グリコールジアクリレート、ブチレングリコールジメタ
クリレート。 ブチレングリコールジアクリレート、ベンタンジオール
ジメタクリレート、ベンタンジオールジアクリレート、
ヘキサンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオール
ジアクリレート、ヘプタンジオールジメタクリレート、
ヘプタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアク
リレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、
トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロー
ルゾロノξントリメタクリレート、トリメチロールプロ
バントl/アクリレート、グリセロールモノメタクリレ
ート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールジ
メタクリレート、グリセロールジアクリレート、グリセ
ロールトリメタクリレート、グリセロールトリアク1ル
−ト、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチル
アミノエチルアクリレート、ジエチルアミンブチルメタ
クリレート、ジエチルアミノブチルアクリレート、ジメ
チルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチ
ルアクリレート、ジメチルアミンブチルメタクリレート
、ジメチルアミノブチルアクリレート、ベンジルメタク
リレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレ
ート、メトキシポリエチレンクリコールアクリレート、
エトキシポリエチレングリコールメタアクリレート、エ
トキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシ
プロピレングリコールメタクリレート、メトキシプロピ
レンクリコールアクリレート、エトキシプロピレングリ
コールメタクリレート、エトキシプロピレングリコール
アクリレート、等。 [B]群単量体: 酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、メチル
メタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタクリ
レート、エチルアクリレート、プロピルメタクリレート
、プロピルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチ
ルアクリレート、ペンチルメタクリレート、ペンチルア
クリレート、ヘキシルメタクリレート、ヘキシルアクリ
レート、ラウリルメタクリレート、ラウリルアクリレー
ト、ステアリルメタクリレート、ステアリルアクリレー
ト、スチレン、ビニルトルエン、スルフォン化スチレン
、アクリル酸、メタクリル酸、アミノスチレン、ビニル
ピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミド、メチ
レンビスアクリルアミド、メチロールアクリルアミド、
アクリロニトリル、メタクリレートリル、シア リ・ル
ンタレート、イタコン酸、無水マレイン酸、ジアリルイ
ンフタレート、コハク酸ジアリル、イタコン酸ジアリル
、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、等。 次に、本発明に使用される非重合性情aは下記のごとき
〔03群の溶媒である:
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an immobilized yeast product having proliferation ability and a method for producing the same. There is a lot of interest in producing ethanol by fermentation as a new energy source to replace petroleum. However, ethanol has been produced from sugar using fermentation ffi;
Since this is a batch reaction and the fermentation reaction rate is slow, there is now a need for continuous production and technology to speed up the reaction. In recent years, methods for immobilizing microorganisms including yeast have been investigated, and methods for immobilization using steam synthesis or whole natural polymeric substances as carriers have been proposed. The inventors of the present invention have also proposed a method for effectively immobilizing microorganisms and enzymes without significantly losing their original activity by mixing them with all monomers of microorganisms and enzymes and subjecting them to radioactive polymerization at low temperatures. Including the method proposed by the present inventors and others, the so-called comprehensive immobilization method (in C, all polymerizable monomers such as microorganisms and enzymes or mixed with natural polymers dissolved at elevated temperature) This is then solidified using means such as light or radiation irradiation, the use of a catalyst, or cooling to create an immobilized product.Therefore, in such conventional comprehensive methods, microorganisms and Enzymes are already present in the process of producing immobilization carriers and may be deactivated by the immobilization reaction.The purpose of the present invention is to eliminate the risk of such deactivation during yeast immobilization. It is an object of the present invention to provide an immobilized yeast having a proliferation ability that proliferates on the surface or inside of a carrier and whose number per unit volume is much higher than that at the time of identification, and whose activity is thereby significantly increased. The purpose of the present inventors is to provide a method for producing a yeast immobilized product.In order to achieve this objective, the inventors of the present application have made the following findings as a result of subjective research.
First, a porous carrier is prepared by various means in the absence of yeast, and this porous carrier is shaken in a nutrient solution containing all yeast to allow yeast to adsorb onto the surface of the whole porous carrier. one!
By continuing shaking, yeast can be immobilized while fully propagating, or a polymerizable monomer can be attached to the porous body adsorbed with yeast, which can be polymerized and immobilized, and then yeast can be cultured. We have developed a method for propagating yeast by shaking it in a solution, and the immobilized yeast having the ability to proliferate and a polymerizable monomer containing water or a non-polymerizable solvent are immobilized on the porous carrier of the present invention at room temperature. In the following steps, a porous carrier is prepared by polymerization, and the carrier is sufficiently swollen with water. After a while, the carrier is placed in a yeast culture solution to completely adsorb yeast on the surface of the carrier, and then a low concentration solution of the polymerizable carrier is prepared. We have arrived at a method for producing an immobilized yeast product with proliferation ability, which consists of immersing the single substance in water and polymerizing it to form a polymer film on the surface of the carrier, or shaking it in a yeast culture solution. In this way, the method of the present invention involves first producing the entire immobilization carrier through various chemical reactions in the absence of yeast, and then polymerizing a small amount of polymerizable monomer through various chemical reactions in the presence of yeast. or immobilize without using polymerizable monomers or chemical reactions. Therefore, the method of the present invention has the advantage that yeast is less likely to be inactivated than the conventional inclusion method in which yeast is already present when the carrier is prepared and the yeast is likely to be inactivated by the reaction. Furthermore, unlike most conventional methods that utilize only the yeast present at the time of immobilization, the present invention allows yeast to grow on the surface or inside the immobilized material, increasing the number of yeast per unit volume at the time of immobilization. It has the characteristic of significantly increasing the activity of the immobilized product. In the present invention, appropriate flexibility of the porous carrier is indispensable for the adsorbed yeast to actively proliferate and for the carrier to have the receptivity to accept the increase in yeast volume due to increase in yeast M. This is achieved by selecting the material for making the carrier and soaking the produced porous carrier in water for a long period of time to allow it to swell sufficiently.The pore size of a normal porous carrier is limited by the size of the yeast. It is desirable that the polymerizable monomer is 5 to 5.Next, the method of the present invention will be explained in detail.First, the polymerizable monomer used in the method of the present invention belongs to the following [A1 group]. One or more monomers that do not crystallize and are in a stable supercooled state even at room temperature to low temperature, or
Although it does not have supercooling property itself, it has 30
% or less, the monomers of the CB group maintain supercooling properties as a whole when mixed. [A] Group monomers: hydroxybutyl acrylate, hydroquine ethyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxyzolopyl acrylate, hydroxybutyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxypentyl methacrylate, hydroxypentyl acrylate, hydroxyhexyl methacrylate, hydroxyhexyl Acrylate, hydroxyhebutyl methacrylate, hydroxyhebutyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene gelicol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate,
Tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, propylene glycol dimethacrylate, propylene glycol diacrylate, dipropylene glycol dimethacrylate,
Dipropylene glycol) Schifkuri L/-t Volip°'v7 Gly-'' dimethacrylate, polypropylene glycol diacrylate, butylene glycol dimethacrylate. Butylene glycol diacrylate, betanediol dimethacrylate, betanediol diacrylate,
hexanediol dimethacrylate, hexanediol diacrylate, heptanediol dimethacrylate,
heptanediol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, trimethylolethane trimethacrylate,
Trimethylolethane triacrylate, trimethylolzoronotrimethacrylate, trimethylolprobant/acrylate, glycerol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol dimethacrylate, glycerol diacrylate, glycerol trimethacrylate, glycerol triacrylate, Diethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethylamine butyl methacrylate, diethylaminobutyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylamine butyl methacrylate, dimethylaminobutyl acrylate, benzyl methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate, methoxypolyethylene glycol acrylate,
Ethoxypolyethylene glycol methacrylate, ethoxypolyethylene glycol acrylate, methoxypropylene glycol methacrylate, methoxypropylene glycol acrylate, ethoxypropylene glycol methacrylate, ethoxypropylene glycol acrylate, etc. [B] Group monomer: vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl methacrylate, ethyl acrylate, propyl methacrylate, propyl acrylate, butyl methacrylate, butyl acrylate, pentyl methacrylate, pentyl acrylate, hexyl methacrylate , hexyl acrylate, lauryl methacrylate, lauryl acrylate, stearyl methacrylate, stearyl acrylate, styrene, vinyltoluene, sulfonated styrene, acrylic acid, methacrylic acid, aminostyrene, vinylpyrrolidone, acrylamide, methacrylamide, methylenebisacrylamide, methylolacrylamide,
Acrylonitrile, methacrylaterile, sialyl lunthalate, itaconic acid, maleic anhydride, diallyl inphthalate, diallyl succinate, diallyl itaconate, divinylbenzene, triallyl cyanurate, etc. Next, the non-polymerizable properties a used in the present invention are the following [group 03 solvents:

〔0〕群: アセトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールジ
エチルエーテル、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル
、グリコールカルボネート、酢酸エチル、エチレンクリ
コールモノメチルエーテルのアセタート、エチレングリ
コールモノエテルエーテルのアセタート、グリコールジ
アセテート、グリコールモノメチルエーテル、クリコー
ルモノエチルエーテル、クリコールモノブチルエーテル
、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、メチルアルコール、エチルアルコール、n 、/J
ロピルアルコール、インプロピルアルコール、エチレン
クリコール、  5ec−メチルアルコール、等。 〔A3群及び[E]群に示す重合性単量体を、水または
[0]群に示す非重合性溶媒と混合して、室温以下に赴
いて光重たけ電離性放射線の照射による重合反応によっ
て高分子の多孔質担体を作る。次にこの多孔質担体を水
に数日1’i1浸1〜でおき、水で十分膨、藺させたの
ち、高圧蒸気滅菌器なとで滅菌することが望−ましい。 (1)  こうして作製した多孔質担体全酵母培養液中
で24時間振とうすることにより酵母が多孔質担体の表
面に吸着する。この酵母の吸着した多孔質担体を重合性
単量体の低濃度溶液に短時間浸し、光または電離性放射
線重合によシ担体表面に薄い高分子の皮膜を形成させる
ことによシ固定イヒする。 この固定化物全酵母培養液中で振とうによって好気的な
酵母の増殖に適した条件を保つことにより、固定化増殖
114母が得られる。 (2)上記のように作製した多孔性担体を酵母培二赫液
中で伽とうすることによυ、酵母が多孔性担体の表面に
@未的に吸着する。酵母が吸着した多孔性担体をそのま
ま史に酵@@舎液中で振と9によって好気的な酵母の増
殖(C適した条件を保つことによジ、吸着した酵母は増
殖しながら多孔性担体内部に侵入する。以上の過程を経
て酵母は活発な増殖状態を保ちながら多孔性担体の表面
および内部に固定化される。酵母が増少直し々から多孔
性)8体内部に侵入する際に、多孔性担体が適度な柔軟
性を持つことは不可欠で、この柔軟性(でよって相体内
部の細孔の壁が適当Qτ変形することにより酵母の増殖
による酵母の体積の増加ケ受は入れる。 本発明の方法全実施するにあたって重合反応温度として
採用される温度(は室温25℃ないし一196℃である
。 本発明の方法全実施するKあたって酵母は例えばpH4
〜5の糖、ペプトン、酵母油田液、食塩を含む前培養液
で培養した状態で使用される。 本発明の方法において、採用される線源(は低圧または
高圧水銀灯からの光、X線、ガンマ線、ベータ線、電子
線、α線、化学用原子炉からの混合放射線、使用済み燃
料、核分裂生成物からの〕ゲンマ腺のいずれでも良い。 照射線量は多孔質担体を作製するための照射においては
酵母に光や放射線が照射されることかがいためその選択
は比較的自由であるが、重合性単量体を少なくとも50
%以上硬rヒさせるに必要なIX]O’R以上の照射を
行なう。放射線の場合、IX]、03〜109跋宵の線
量率で]、X]、O’)(、〜]、 X ] O’ 1
(、の照射線量が望ましI/−1゜こうして作製した多
孔質担体に酵母全吸着させた後の照射に寂いては太線量
Gτなると酵母Oて悪影響全およぼすので極力少ない方
が望捷しいが、重合性単量体を50%以上硬化させるに
はlX10’R以上の照射が必要である。従って放射線
の場合lX10’〜IX]、09)t/14の線量率で
1. X ]、 O”〜5X]、06R1好寸しくは5
.X10’〜IXI、Q’Rの放射線量が必要である。 本発明の方法における光または電離性放射線゛の照射に
よる重合の代りにレドックス触媒丑たはその他の触媒を
用いて重合を行うことができる。しかしながら、光重た
は電離性放射線による照射重合では触媒重合の場合にお
けるごとき触媒残査などが固定化物中に残る可能性が全
くなく酵母の増殖がより良好に行われる。捷だ照射重合
では重合が短詩mjに簡単に行われ、さらに種々の単量
体の組み合わせで多種類の性質を広い範囲に亘って変え
ることができる。 以下実施例によシ本発明をより具体的に説明する。実施
例において生成したエタノールはアルコールデヒドロゲ
ナーゼを用いて定量した。 実施例1 単量体としてメトキシポリエチレングリコールメタクリ
レ−) (M−23G)2.5ゴに対し水を50 ml加え十分混合した後−78℃で Coからのγ線を
I X ]、 06)L  照射して多孔質担体全作シ
、小片に細断してから水中にて4日間振とうして十分水
に膨潤させた。酵母を好気的条件、30℃で1%グルコ
ース、0.1%糖蜜、0.5%ペプトン、0.3%酵母
エキス、0.3%麦芽エキスを含む前培養培地で24時
間前培養し、この酵母の前培養液1ゴを12襲グルコー
ス、?予糖蜜、0.15酵母エキス、0.25 %NH
<OL、  0.5 5  %に2HPO4、O−02
5%Mg−8O4,7H20,0,1%N’aO/1.
 、0.001%Oa OL2および0.3%乳酸ヲ含
む完全培地20dに混合した。水に膨潤した多孔質担体
全酵母を含む完全培地に投入し、24時時間表うによっ
て好気的条件を保った。酵母の付着、吸着した多孔質担
体全域り出し、前培養培地の中にM−230i5%溶か
した溶液の中に1分間浸した後、再び取り出して、無菌
条件下で室温で60Coからのγ線’e5X10”+を
照射し、酵母を担体に同定化した。この固定化物を完全
培地に浸t、、30℃、好気的条件下で培養した。24
時間毎に担体を取Q出し、新しい完全培地と交換した。 一定期間好気的条件を保った後、固定化物の一部全固定
化物と等量の完全培地と共にまたやか(C振とうして発
酵反応によりエタノール全製造させその最初の1時間で
生成するアルコール量ケもって、固定化物の活性の指標
とした。別に固定化担体を加えること以外は全く同様の
操作で得た固定化されていない酵母の完全培地サスペン
ションと同体積の完全培地の混合物シてよっても固定化
物と同様ぐて活性を測定した。その結果全第1図に比較
して示す。好気的条件による培養が続くと固定化物の活
性(曲線A)は急速に高くなし、固定化されていない酵
母の活性(曲線B)の10倍に達し20日以上その高い
活性が維持された。 実施例2 単量体として2ヒドロキンエチルアクリレート(1−I
EA、 ) 5 meとメトキシポリエチレングリコー
ルメタクリレート(M  23G ) 5 m12VC
水”t 20 +ne刀目え、十分混合した後、−78
℃で6000からのγ線を1×10°R5照射して多孔
質担体を作Q、小片に細断してから水中にて4日間振と
うして十分水(【膨γ閏させた。酵母を好気的条件、3
0℃で実施例]と同様のmJ培養培地で24時間前培養
し、この酵イユの前培養液]−tnl’f実施例1と同
様の完全培地20ゴに混合した。水に膨潤した多孔質担
体を酵母を含む完全培地Cて投入し、振とうによって好
気的条件ケ保った。一定期間好気的条件を保った後、固
定1に物の一部全等量の完全培地とおだやかに伽とうし
て発酵反応によりエタノール全製造させ、その最初の1
時間で生成するアルコール量をもって固定1に物の活性
の指門とした。別に固定化担体を加えること以外は全く
同様の操作で得た固定化していない酵母の完全培地ナス
ペンション小量と同体積の完全培地の混合物シてよって
も固定化物と同様に活性を測定した。その結果?第2図
に比較]−で示す。好気的条件による培養が続くと固定
化物の活性(曲線A)は急速に高くなり、固定化してい
ない酵母(曲線B)の活性の13倍に達し、20日以上
その高い活性が維持された。また第3図に固定化物シて
よる発酵反応を1時間で止めずにすべての糖がエタノー
ルに転換するまで反応を行なわせた結果を示す。固定化
物(曲aA)では150分で100%エタノール収率が
得られるが、同時間内に画定化していない酵母(曲線B
)では10係しかエタノール収率が得られず、このよう
な固定化I7ない酵母に対し、はるかに高い活性が固定
1ヒ酵母において得られた。
[0] Group: Acetone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol diethyl ether, methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, glycol carbonate, ethyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, glycol diacetate, Glycol monomethyl ether, glycol monoethyl ether, glycol monobutyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, methyl alcohol, ethyl alcohol, n, /J
propyl alcohol, inpropyl alcohol, ethylene glycol, 5ec-methyl alcohol, etc. [The polymerizable monomers shown in the A3 group and [E] group are mixed with water or the non-polymerizable solvent shown in the [0] group, and the mixture is brought to room temperature or below, and a polymerization reaction is carried out by irradiation with photo-heavy ionizing radiation. A porous polymeric carrier is made by Next, it is preferable to immerse this porous carrier in water for several days, swell and swell it thoroughly with water, and then sterilize it using an autoclave or the like. (1) By shaking the thus prepared porous carrier in a whole yeast culture solution for 24 hours, yeast is adsorbed onto the surface of the porous carrier. This yeast-adsorbed porous carrier is immersed in a low concentration solution of a polymerizable monomer for a short time, and a thin polymer film is formed on the carrier surface through photo or ionizing radiation polymerization, thereby achieving immobilization. . By shaking this immobilized whole yeast culture solution to maintain conditions suitable for aerobic yeast growth, an immobilized growth 114 mother is obtained. (2) By incubating the porous carrier prepared as described above in a yeast culture solution, yeast is adsorbed on the surface of the porous carrier. The porous carrier on which the yeast has been adsorbed is left as it is for fermentation. Invades the inside of the carrier.Through the above process, the yeast is immobilized on the surface and inside of the porous carrier while maintaining an active growth state. Therefore, it is essential that the porous carrier has a suitable degree of flexibility, and due to this flexibility, the walls of the pores inside the carrier undergo appropriate Qτ deformation, which prevents the increase in yeast volume due to yeast proliferation. The temperature employed as the polymerization reaction temperature in carrying out the entire method of the present invention (is a room temperature of 25°C to -196°C).
It is used after being cultured in a preculture solution containing ~5 sugars, peptone, yeast oil field liquor, and salt. In the method of the invention, the radiation sources employed are light from low- or high-pressure mercury lamps, X-rays, gamma rays, beta rays, electron beams, alpha rays, mixed radiation from chemical reactors, spent fuel, fission products, The selection of the irradiation dose is relatively free since the yeast is likely to be irradiated with light or radiation during the irradiation to produce the porous carrier, but the choice of the irradiation dose is relatively free. at least 50 monomers
Irradiation is performed at an amount of IX]O'R or more necessary to cause hardness of % or more. In the case of radiation, IX], 03-109 at the dose rate], X], O') (, ~], X] O' 1
(It is desirable that the irradiation dose be I/-1°. If the irradiation is too large after the yeast has been completely adsorbed onto the porous carrier prepared in this way, a thick dose Gτ will have a negative effect on the yeast O, so it is desirable that it be as small as possible. However, in order to cure the polymerizable monomer by 50% or more, irradiation of 1X10'R or more is necessary.Therefore, in the case of radiation, 1X10' to IX], 09) at a dose rate of t/14. X], O”~5X], 06R1 preferably 5
.. A radiation dose of X10' to IXI, Q'R is required. Instead of polymerization by irradiation with light or ionizing radiation in the method of the present invention, redox catalysts or other catalysts can be used to carry out the polymerization. However, in the case of irradiation polymerization using light or ionizing radiation, there is no possibility that catalyst residues and the like remain in the immobilized material as in the case of catalytic polymerization, and yeast growth can be carried out more favorably. In the case of irradiation polymerization, polymerization can be easily carried out in a short time, and furthermore, various properties can be changed over a wide range by combining various monomers. The present invention will be explained in more detail below using Examples. Ethanol produced in the examples was quantified using alcohol dehydrogenase. Example 1 50 ml of water was added to 2.5 grams of methoxypolyethylene glycol methacrylate (M-23G) as a monomer, and after thorough mixing, the gamma rays from Co were irradiated at -78°C. The entire porous carrier was irradiated, cut into small pieces, and then shaken in water for 4 days to fully swell in water. Yeast were precultured under aerobic conditions at 30°C for 24 hours in a preculture medium containing 1% glucose, 0.1% molasses, 0.5% peptone, 0.3% yeast extract, and 0.3% malt extract. , 1 g of this yeast pre-culture solution is exposed to glucose for 12 times, ? Pre-molasses, 0.15 yeast extract, 0.25% NH
<OL, 0.5% 2HPO4, O-02
5%Mg-8O4,7H20,0,1%N'aO/1.
, mixed with 20d of complete medium containing 0.001% Oa OL2 and 0.3% lactic acid. The porous carrier swollen in water was placed in a complete medium containing whole yeast, and aerobic conditions were maintained for 24 hours. After yeast attachment, the entire adsorbed porous carrier was taken out, immersed in a solution of 5% M-230i dissolved in the preculture medium for 1 minute, taken out again, and exposed to γ-rays from 60Co under aseptic conditions at room temperature. Yeast was identified as a carrier by irradiation with 'e5X10''+. The immobilized product was immersed in complete medium and cultured at 30°C under aerobic conditions.24
The carriers were taken out and replaced with fresh complete medium every hour. After maintaining aerobic conditions for a certain period of time, part of the immobilized product is shaken with a complete medium in an equal amount to the entire immobilized product (C), and all of the ethanol is produced by a fermentation reaction in the first hour. The alcohol content was used as an indicator of the activity of the immobilized product.A mixture of a complete medium suspension of non-immobilized yeast and the same volume of complete medium obtained in exactly the same manner except that an immobilization carrier was added. Therefore, the activity of the immobilized product was measured in the same way as the immobilized product.The results are all compared and shown in Figure 1.As the culture continued under aerobic conditions, the activity of the immobilized product (curve A) rapidly increased, indicating that the immobilized product The activity reached 10 times that of untreated yeast (curve B) and maintained its high activity for more than 20 days.Example 2 Using 2-hydroquine ethyl acrylate (1-I
EA, )5me and methoxypolyethylene glycol methacrylate (M23G)5m12VC
After mixing thoroughly, -78
A porous carrier was prepared by irradiating with gamma rays from 6000°C to 1 x 10°R5.The yeast was shredded into small pieces and then shaken in water for 4 days to thoroughly water the yeast. under aerobic conditions, 3
It was precultured at 0°C for 24 hours in the same mJ culture medium as in Example 1, and mixed with 20 g of the same complete medium as in Example 1. The porous carrier swollen in water was placed in a complete medium C containing yeast, and aerobic conditions were maintained by shaking. After maintaining aerobic conditions for a certain period of time, a portion of Fixation 1 was gently stirred with an equal volume of complete medium to allow complete ethanol production by fermentation reaction, and the first 1
The amount of alcohol produced over time was used as a guide to the activity of fixed substances. The activity was also measured in the same manner as with the immobilized product using a mixture of a small amount of a complete medium of non-immobilized yeast eggplant suspension obtained by the same procedure except that an immobilized carrier was added, and the same volume of the complete medium. the result? Compare with Fig. 2] - is shown. As the culture continued under aerobic conditions, the activity of the immobilized product (curve A) rapidly increased, reaching 13 times the activity of unimmobilized yeast (curve B), and maintained this high activity for more than 20 days. . Furthermore, FIG. 3 shows the results of fermentation reaction using an immobilized substance, which was allowed to continue for one hour until all the sugars were converted to ethanol. 100% ethanol yield is obtained in 150 minutes for the immobilized product (curve aA), but for undefined yeast (curve B) within the same time period.
), an ethanol yield of only 10% was obtained, and much higher activity was obtained in immobilized I7 yeast compared to such yeast without immobilized I7.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

東1図は実施例1において得られた酵母固定化・物の活
性を固定化されていない酵母の活性と比較したグラフで
ある。 第2図及び第3図は実施1りl12において得られた酵
母固定化物の活性を固定化されていない酵母の活性と比
較したグラフである。 第1図及び第2図(ておいて、横軸は培養時間(hr)
+縦軸はアルコール濃度(%9である。 第3図において、横軸は発酵時間(分)、縦軸はアルコ
ール収率(%)である。 特許出願人  日本原子力研究所
Figure 1 is a graph comparing the activity of the yeast immobilized product obtained in Example 1 with the activity of unimmobilized yeast. FIGS. 2 and 3 are graphs comparing the activity of the yeast immobilized product obtained in Example 1112 with the activity of unimmobilized yeast. Figures 1 and 2 (in the horizontal axis is culture time (hr))
+ The vertical axis is alcohol concentration (%9). In Figure 3, the horizontal axis is fermentation time (minutes) and the vertical axis is alcohol yield (%). Patent applicant Japan Atomic Energy Research Institute

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 多孔質担体上に固定された増殖能を有する酵母固定
化物。 2、該多孔性担体の孔の大きさは5′A以上である第1
項の酵母固定化物。 3 水または非重合性溶媒を含む重合性単量体ケ室温以
下において重合して多孔質担体を作製し、該担体を水で
十分に膨潤させた後、酵母培養液中で振とうして担体表
面に酵母を吸着せしめ、さらに重合性単体の低濃度浴液
に浸し該単体を重合して担体表面に高分子皮膜全形成さ
せるかあるいはそのま捷さらに酵母培養液中で振とうす
ることから成る増殖能を有する酵母固定化物の製造方法
。 4 該重合1・ま光重たは電離性放射線の照射によって
行われる第3項の方法。 5、電離性放射線の照射による重合の場合は、照射1腺
量はlX103〜lXl091’/  ノff1J量率
テI×104〜時 1 X 1.071<であり、酵母吸着後の重合にかけ
る照射iMiは]Xl、0’ 〜lXl09R/時(D
 %flJ H率テ]、X10’〜5X]06)(、で
ある第4項の方1去。 6 該重合1−1触媒の存在において行われる第3項の
方法。 7 該触媒はレドックス触媒である第6項の方法。
[Scope of Claims] 1. An immobilized yeast having growth ability immobilized on a porous carrier. 2. The first porous carrier has a pore size of 5'A or more.
Yeast immobilization of the term. 3 A polymerizable monomer containing water or a non-polymerizable solvent is polymerized at room temperature or below to prepare a porous carrier, and after sufficiently swelling the carrier with water, it is shaken in a yeast culture solution to form a porous carrier. It consists of adsorbing yeast on the surface, and then immersing it in a low concentration bath solution of a polymerizable simple substance to polymerize the simple substance to form a complete polymer film on the surface of the carrier, or breaking it as it is and shaking it in a yeast culture solution. A method for producing an immobilized yeast product having proliferation ability. 4. The method of item 3, wherein the polymerization 1 is carried out by irradiation with light or ionizing radiation. 5. In the case of polymerization by irradiation with ionizing radiation, the amount of irradiation per gland is lX103~lXl091'/off1J amount rate TeIx104~time1X1.071<, and the irradiation amount for polymerization after yeast adsorption is iMi is ]Xl, 0' ~ lXl09R/h (D
% flJ H rate], X10'~5X]06) The method of paragraph 6.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009099552A3 (en) * 2008-01-30 2010-01-14 Corning Incorporated Cell culture article and screening
US8241907B2 (en) 2008-01-30 2012-08-14 Geron Corporation Synthetic surfaces for culturing stem cell derived cardiomyocytes
JP2012527242A (en) * 2009-05-20 2012-11-08 キシレコ インコーポレイテッド Bioprocess method
US8513009B2 (en) 2008-01-30 2013-08-20 Geron Corporation Synthetic surfaces for culturing stem cell derived oligodendrocyte progenitor cells
CN108002545A (en) * 2017-12-07 2018-05-08 深圳先进技术研究院 Contaminant degradation method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5495785A (en) * 1977-09-14 1979-07-28 Corning Glass Works Biological population composite and production thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5495785A (en) * 1977-09-14 1979-07-28 Corning Glass Works Biological population composite and production thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009099552A3 (en) * 2008-01-30 2010-01-14 Corning Incorporated Cell culture article and screening
US8168433B2 (en) 2008-01-30 2012-05-01 Corning Incorporated Cell culture article and screening
US8241907B2 (en) 2008-01-30 2012-08-14 Geron Corporation Synthetic surfaces for culturing stem cell derived cardiomyocytes
US8513009B2 (en) 2008-01-30 2013-08-20 Geron Corporation Synthetic surfaces for culturing stem cell derived oligodendrocyte progenitor cells
US9745550B2 (en) 2008-01-30 2017-08-29 Asterias Biotherapeutics, Inc. Synthetic surfaces for culturing stem cell derived cardiomyocytes
US10221390B2 (en) 2008-01-30 2019-03-05 Asterias Biotherapeutics, Inc. Synthetic surfaces for culturing stem cell derived oligodendrocyte progenitor cells
JP2012527242A (en) * 2009-05-20 2012-11-08 キシレコ インコーポレイテッド Bioprocess method
CN108002545A (en) * 2017-12-07 2018-05-08 深圳先进技术研究院 Contaminant degradation method

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